JP2575616B2 - Thin film magnetic head - Google Patents

Thin film magnetic head

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JP2575616B2
JP2575616B2 JP60070820A JP7082085A JP2575616B2 JP 2575616 B2 JP2575616 B2 JP 2575616B2 JP 60070820 A JP60070820 A JP 60070820A JP 7082085 A JP7082085 A JP 7082085A JP 2575616 B2 JP2575616 B2 JP 2575616B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、磁気回路を構成する下部および上部磁性層
間に複数個の導体コイルを積層配置した薄膜磁気ヘッド
に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin-film magnetic head in which a plurality of conductor coils are stacked between lower and upper magnetic layers constituting a magnetic circuit.

〔発明の背景〕[Background of the Invention]

磁気テープ記録再生装置等の磁気記録再生装置におけ
る単位面積当りの記録密度を大きくするためには、磁気
テープ等の記録媒体自体の特性向上と共に、磁気ヘッド
の開発も不可欠である。
In order to increase the recording density per unit area in a magnetic recording / reproducing apparatus such as a magnetic tape recording / reproducing apparatus, it is indispensable to develop a magnetic head in addition to improving the characteristics of a recording medium itself such as a magnetic tape.

高密度記録再生用の磁気ヘッドとして、薄膜磁気ヘッ
ドが知られている。
As a magnetic head for high-density recording and reproduction, a thin-film magnetic head is known.

第4図は従来の薄膜磁気ヘッドの構造一例を説明する
ための磁気テープ摺動面に垂直た断面図であって、1は
基板、2は下部磁性層、3はギャップ長を規定する非磁
性の絶縁層、4は上部磁性層、51、52は導体コイル、6
は絶縁層、7はフロントギャップ、8はバックギャッ
プ、9は磁気テープ摺動面(以下、簡にテープ摺動面と
記す)である。
FIG. 4 is a sectional view perpendicular to a sliding surface of a magnetic tape for explaining an example of the structure of a conventional thin film magnetic head, wherein 1 is a substrate, 2 is a lower magnetic layer, and 3 is a non-magnetic layer for defining a gap length. Insulating layer, 4 is an upper magnetic layer, 5 1 and 5 2 are conductor coils, 6
Denotes an insulating layer, 7 denotes a front gap, 8 denotes a back gap, and 9 denotes a magnetic tape sliding surface (hereinafter simply referred to as a tape sliding surface).

同図において、薄膜磁気ヘッドは、非磁性の基板1上
にパーマロイなどによる下部磁性層2が形成され、さら
にその上に非磁性の絶縁層6で互いに絶縁されて導体コ
イル51、52が積層され、この絶縁層6の上に上部磁性層
4が形成されて成る。下部磁性層2と上部磁性層4は磁
気回路を形成するが、テープ摺動面9側では極めて薄い
絶縁層3を介して下部磁性層2と上部磁性層4とを対向
させてフロントギャップ7を形成している。このフロン
トギャップ7のテープ摺動面9の部分がヘッドギャップ
として機能するものであり、この絶縁層3の厚さがヘッ
ドギャップのギャップ長を規定している。また、導体コ
イル51、52に対してフロントギャップ7とは反対側で
も、下部磁性層2と上部磁性層4が極めて薄い非磁性の
絶縁層を介して対向しており、これがバックギャップ8
を形成している。(なお、バックギャップ8には絶縁層
を設けなくてもよい。
In the figure, the thin film magnetic head, the lower magnetic layer 2 due permalloy on a substrate 1 of a non-magnetic is formed, further conductive coil 5 1 are insulated from each other by an insulating layer 6 of non-magnetic thereon, 5 2 The upper magnetic layer 4 is formed on the insulating layer 6. The lower magnetic layer 2 and the upper magnetic layer 4 form a magnetic circuit. On the tape sliding surface 9 side, the lower magnetic layer 2 and the upper magnetic layer 4 face each other via the extremely thin insulating layer 3 to form a front gap 7. Has formed. The portion of the tape gap 9 of the front gap 7 functions as a head gap, and the thickness of the insulating layer 3 defines the gap length of the head gap. Further, even in the side opposite to the front gap 7 to the conductor coil 5 1, 5 2, are connected to each other through the insulating layer of very thin non-magnetic lower magnetic layer 2 and the upper magnetic layer 4, which is the back gap 8
Is formed. (Note that the back gap 8 need not be provided with an insulating layer.

この様な構造の薄膜磁気ヘッドにおいては、上部磁性
層4の図示するテーパ部分での磁気特性の劣化、層厚の
減少、上部磁性層4と下部磁性層2との間の磁気漏洩な
どを防止するためにフロントギャップ7およびバックギ
ャップ8の近傍では、下部磁性層2に対する上部磁性層
のなすテーパ角α,βを30゜〜50゜に選定し、かつ、絶
縁層6の表面に導体コイル51,52によって段部が生じな
いように、導体コイル51,52の上部の平坦な表面からテ
ーパ状の表面にわたる部分P,Qを滑めらかにしている。
In the thin-film magnetic head having such a structure, deterioration of the magnetic characteristics at the tapered portion of the upper magnetic layer 4 shown in the drawing, reduction of the layer thickness, and magnetic leakage between the upper magnetic layer 4 and the lower magnetic layer 2 are prevented. In the vicinity of the front gap 7 and the back gap 8, the taper angles α and β formed by the upper magnetic layer with respect to the lower magnetic layer 2 are set to 30 ° to 50 °, and the conductor coil 5 is formed on the surface of the insulating layer 6. 1, 5 2 so as not to cause the stepped portion by the conductor coil 5 1, 5 2 parts P over tapered surface from the flat surface of the top, has a Q of whether smooth Mera.

従来、かかる薄膜磁気ヘッドの製造に際しては、“IB
M Disk Strage Technology"Feb.1980pp.3−5(David
A.Thompson and Lubomyr T.RomanKiw“Film Head Devel
opment"あるいは“J.Appl.Phys.53〔3〕March 1982 p
p.2611−2613(Y.Noro,I.Ohshima,M.Saito,M.Yamada an
d K.Tanaka“Fabrication of a multitrack thin−film
head")などに開示されているように、絶縁層6とし
て、フォトレジスト系有機物あるいはポリイミド系樹脂
などの有機物を用い、この有機物をスピン塗布すること
により、導体コイル51,52による段差をなくして表面を
平坦化し、テーパエッチングしてテーパ角α,βを設定
すると共に、フロントギャップ7における絶縁層3の厚
さやバックギャップ8における絶縁層の厚さを設定して
いる。
Conventionally, when manufacturing such a thin film magnetic head, "IB
M Disk Strage Technology "Feb.1980pp.3-5 (David
A. Thompson and Lubomyr T. RomanKiw “Film Head Devel
opment "or" J. Appl. Phys. 53 [3] March 1982 p
p.2611-2613 (Y.Noro, I.Ohshima, M.Saito, M.Yamada an
d K.Tanaka “Fabrication of a multitrack thin-film
head ") as disclosed, for example, as the insulating layer 6, using an organic material such as photoresist systems organic or polyimide resin, by this organic spin coating, the step due to the conductor coil 5 1, 5 2 The surface is flattened, taper etching is performed to set the taper angles α and β, and the thickness of the insulating layer 3 in the front gap 7 and the thickness of the insulating layer in the back gap 8 are set.

ところで、かかる従来技術によると、絶縁層6の表面
は充分滑らかになるが、フォトレジスト系有機物では25
0℃,ポリイミド系樹脂では350℃と有機物は一般に融点
が低いことから、このような有機物を絶縁層6に用いる
と上部磁性層4に保護板(図示せず)を接着する必要が
あるが、この接着には、非常に簡便な方法であるガラス
ボンディングを用いることが行われているが、この方法
は非常な高温を必要とすることから、絶縁層に有機物を
用いる場合に使用することは困難である。
According to the conventional technique, the surface of the insulating layer 6 is sufficiently smooth, but the surface of the photoresist-based organic material is 25%.
Since organic materials generally have a low melting point of 0 ° C. and 350 ° C. for polyimide resins, when such an organic material is used for the insulating layer 6, it is necessary to adhere a protective plate (not shown) to the upper magnetic layer 4. For this bonding, glass bonding, which is a very simple method, is used, but since this method requires an extremely high temperature, it is difficult to use it when an organic material is used for the insulating layer. It is.

これに対して、電気通信学会予稿集MR81−28 PP.19
−28(内田裕之外7名「薄膜マルチ狭トラック磁気ヘッ
ド」)に開示されるように、絶縁層6にSiO2のような有
機物を用いた薄膜磁気ヘッドが提案されている。
On the other hand, the proceedings of the Institute of Telecommunications
-28 as disclosed in (Hiroyuki out seven Uchida "thin film multi narrow track magnetic head"), thin-film magnetic head using an organic material such as SiO 2 insulating layer 6 has been proposed.

ところが、この薄膜磁気ヘッドにおいては、下部磁性
層上にSiO2の絶縁層と導体コイルを交互に形成し、導体
コイル相互間を絶縁しながら形成するに際し、これらの
絶縁層が0.5μm程度の厚さしかないために記録、再生
効率が低いという欠点がある。
However, in this thin-film magnetic head, an insulating layer of SiO 2 and a conductor coil are alternately formed on the lower magnetic layer, and when the conductor coils are formed while being insulated from each other, these insulating layers have a thickness of about 0.5 μm. There is a drawback that recording and reproduction efficiency is low because there is only a small size.

すなわち、第5図に示すように、導体コイルを2層に
積層した場合、フロントギャップ7を形成するために絶
縁層6の一部をエッチングするが、このフロントギャッ
プ7から導体コイルの段差による絶縁層6のテーパ部分
Rまでの領域Xにおいて、絶縁層6の厚さは順次形成さ
れた絶縁膜61,62,63の夫々の厚さの合計となり、1.5μ
mと非常に薄いために、下部磁性層2と上部磁性層4と
の間隔が非常に狭いことになる。したがって、この領域
Xにおいて下部磁性層2と上部磁性層4との間で漏洩磁
束が増大し、記録、再生効率が低下するのである。
That is, as shown in FIG. 5, when the conductor coils are laminated in two layers, a part of the insulating layer 6 is etched to form the front gap 7, and the insulation from the front gap 7 due to the step of the conductor coil is caused. In a region X of the layer 6 up to the tapered portion R, the thickness of the insulating layer 6 is the sum of the thicknesses of the insulating films 6 1 , 6 2 , and 6 3 sequentially formed, and is 1.5 μm.
Since it is very thin, ie, m, the space between the lower magnetic layer 2 and the upper magnetic layer 4 is very small. Therefore, in this region X, the leakage magnetic flux between the lower magnetic layer 2 and the upper magnetic layer 4 increases, and the recording and reproducing efficiency decreases.

この欠点を除くためには、絶縁層6のテーパ部分Rか
らフロントギャップ7を形成し、領域Xを除くようにす
ればよいが、このためには、テーパ部分Rのごく近傍で
エッチングする必要がある。
In order to eliminate this defect, the front gap 7 may be formed from the tapered portion R of the insulating layer 6 and the region X may be removed. However, for this purpose, it is necessary to perform etching very close to the tapered portion R. is there.

しかし,絶縁層6のテーパ部分Rにおける膜質は、こ
のテーパ部分Rで導体コイルの段差によって傾斜角(第
4図におけるα)を上記のように設定できないために、
その平坦部における膜質に比べて非常に悪く、このため
に、平坦部に比べてテーパ部分Rのエッチングが急速に
進み、満足にエッチングすることはできない。
However, the film quality at the tapered portion R of the insulating layer 6 is such that the inclination angle (α in FIG. 4) cannot be set as described above due to the step of the conductor coil at the tapered portion R.
The quality of the film in the flat portion is very poor, and therefore, the etching of the tapered portion R proceeds more rapidly than in the flat portion, and the etching cannot be performed satisfactorily.

これに対して、特開昭55−32203号公報に両縁部をテ
ーパ状とした導体コイルを用いた薄膜磁気ヘッドが開示
されている。この薄膜磁気ヘッドは、下部磁性層上にSi
O2などの絶縁膜を、たとえば0.1〜0.5μmの厚さで形成
し、その上に第1層目の導体コイルをパターニングして
両縁部をテーパエッチングし、さらにその上に同じ絶縁
膜を形成した後、第2層目の導体コイルをパターニング
して両縁部をテーパエッチングしている。以下、同様に
して絶縁膜と導体コイルとを交互に形成している。
On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-32203 discloses a thin-film magnetic head using a conductor coil having tapered edges. This thin-film magnetic head has a silicon
An insulating film of O 2 or the like is formed with a thickness of, for example, 0.1 to 0.5 μm, a first-layer conductor coil is patterned thereon, and both edges are taper-etched, and the same insulating film is further formed thereon. After the formation, the second-layer conductor coil is patterned and both edges are tapered. Hereinafter, similarly, the insulating films and the conductor coils are alternately formed.

ところで、第2層目以下の導体コイルの両縁部をテー
パエッチングするとき、これまでに形成された絶縁膜の
テーパ部分も導体用エッチング液に浸されてしまう。こ
の絶縁層のテーパ部は非常に薄くかつ密度が低くて膜質
が悪いために、このテーパ部を導体用エッチング液が浸
透し、これまでに形成された下層の導体コイルをもエッ
チングしてしまうことになる。
By the way, when taper etching is performed on both edges of the second and lower conductor coils, the tapered portion of the insulating film formed so far is also immersed in the conductor etchant. Since the tapered portion of the insulating layer is very thin and has a low density and poor film quality, the conductive etchant penetrates the tapered portion and also etches the lower conductive coil formed so far. become.

以上のように、従来の薄膜磁気ヘッドは、製造上、構
造上の問題があって性能や信頼性が低く、製造歩留りを
高めることができなかった。
As described above, the conventional thin-film magnetic head has problems in manufacturing and structure, has low performance and reliability, and cannot increase the manufacturing yield.

〔発明の目的〕[Object of the invention]

本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解消し、性能
や信頼性に優れ、製造歩留りを高めることができるよう
にした薄膜磁気ヘッドを提供するにある。
An object of the present invention is to provide a thin-film magnetic head which solves the above-mentioned drawbacks of the prior art, is excellent in performance and reliability, and can increase the production yield.

〔発明の概要〕[Summary of the Invention]

この目的を達成するために、本発明は、下部磁性層と
上部磁性層との間に、両縁部がテーパエッチングされた
複数個の導体コイルと充分に厚い絶縁膜とを交互に積層
し、かつ、該導体コイルを該絶縁膜の平坦部に配置し、
該導体コイル間、該導体コイルと該下部、上部磁性層間
の絶縁性を高め、該下部磁性層と該上部磁性層との間隔
を充分大きくしてこれらの間の漏洩磁束を低減するとと
もに、該導体コイルの両縁部のテーパエッチング時に、
導体用エッチング液が該絶縁膜を浸透するのを防止する
ことができるようにした点に特徴がある。
In order to achieve this object, the present invention, between the lower magnetic layer and the upper magnetic layer, alternately laminating a plurality of conductor coils tapered at both edges and a sufficiently thick insulating film, And disposing the conductor coil on a flat portion of the insulating film;
The insulation between the conductor coils, between the conductor coil and the lower and upper magnetic layers is enhanced, and the distance between the lower magnetic layer and the upper magnetic layer is made sufficiently large to reduce the leakage magnetic flux therebetween. During taper etching of both edges of the conductor coil,
It is characterized in that the conductor etchant can be prevented from penetrating the insulating film.

〔発明の実施例〕(Example of the invention)

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明による薄膜磁気ヘッドの一実施例を示
す斜視図であって、第4図と対応する部分には同一符号
をつけ、共通の基板1に複数個の薄膜磁気ヘッドが形成
されたマルチギャップ薄膜磁気ヘッドとして示してい
る。なお、同図では、図面右側に示す薄膜磁気ヘッドに
のみ符号をつけ、また、この薄膜磁気ヘッドは、図面右
側をテープ摺動面に垂直に切断した断面を示しており、
以下は1つの薄膜磁気ヘッド部分について説明する。
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a thin-film magnetic head according to the present invention. The parts corresponding to those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and a plurality of thin-film magnetic heads are formed on a common substrate 1. Shown as a multi-gap thin film magnetic head. In the figure, reference numerals are assigned only to the thin-film magnetic head shown on the right side of the drawing, and the thin-film magnetic head shows a cross section obtained by cutting the right side of the drawing perpendicular to the tape sliding surface.
Hereinafter, one thin-film magnetic head will be described.

第1図において、基板1上に下部磁性層2が形成さ
れ、この下部磁性層2上に絶縁層6に埋め込まれたかた
ちで2つの導体コイル51,52が積層されている。絶縁層
6上には上部磁性層4が形成されており、この上部磁性
層4と下部磁性層2とにより、磁気回路が形成されてい
る。絶縁層6のテーブ摺動面9側には、所定のギャップ
長が得られるように、薄い絶縁層3が形成されており、
この絶縁層3を挟んで下部磁性層2と上部磁性層4とが
対向してフロントギャップ7を形成している。また、絶
縁層6のテープ摺動面9とは反対側も薄くし(または絶
縁層がなく)、下部磁性層2と上部磁性層4とを対向さ
せてバックギャップ8を形成している。
In Figure 1, the lower magnetic layer 2 is formed on the substrate 1, the lower magnetic layer two conductor coils 5 1 in the form embedded in the insulating layer 6 on the 2, 5 2 are laminated. The upper magnetic layer 4 is formed on the insulating layer 6, and the upper magnetic layer 4 and the lower magnetic layer 2 form a magnetic circuit. A thin insulating layer 3 is formed on the tape sliding surface 9 side of the insulating layer 6 so as to obtain a predetermined gap length.
The lower magnetic layer 2 and the upper magnetic layer 4 face each other with the insulating layer 3 interposed therebetween to form a front gap 7. Also, the side of the insulating layer 6 opposite to the tape sliding surface 9 is made thinner (or there is no insulating layer), and the lower magnetic layer 2 and the upper magnetic layer 4 are opposed to each other to form the back gap 8.

絶縁層6は複数の絶縁膜(図示せず)からなり、これ
らの絶縁層は、たとえば、SiO2などの無機物から成り、
膜厚は2μm以上で導体コイル51,52と交互に積層され
ている。このように,厚い絶縁膜と導体コイル51,52
が交互に積層されているため、これら導体コイル51,52
相互間、導体コイル51と下部磁性層2間および導体コイ
ル52と上部磁性層4間で夫々絶縁性が高まり、また、下
部磁性層2と上部磁性層4との間隔が大きく、フロント
ギャップ7,バックギャップ8からの絶縁層6のテーパ角
α,βが大きくなるからフロントギャップ7やバックギ
ャップ8以外の部分での下部磁性層2と上部磁性層4と
の間の漏洩磁界を大幅に低減でき、記録、再生効率が大
幅に向上する。
The insulating layer 6 is made of a plurality of insulating films (not shown), and these insulating layers are made of, for example, an inorganic substance such as SiO 2 .
The film thickness is laminated to the conductor coil 5 1, 5 2 and alternating 2μm or more. As described above, since the thick insulating film and the conductor coils 5 1 and 5 2 are alternately laminated, these conductor coils 5 1 and 5 2
Mutual, it is increased each insulation between the conductor coil 5 1 and the lower between magnetic layer 2 and the conductor coil 5 2 and an upper magnetic layer 4, also increases the distance between the lower magnetic layer 2 and the upper magnetic layer 4, front gap 7. Since the taper angles α and β of the insulating layer 6 from the back gap 8 become large, the leakage magnetic field between the lower magnetic layer 2 and the upper magnetic layer 4 in a portion other than the front gap 7 and the back gap 8 is greatly reduced. The recording and reproduction efficiency can be greatly improved.

導体コイル51,52は両縁部がテーパ状をなしており、
上部(すなわち、上部磁性層4側)に配置された導体コ
イル52の最小幅は下部(すなわち、下部磁性層2側)に
配置された導体コイル51の最大幅よりも広く設定されて
いる。
Both edges of the conductor coils 5 1 and 5 2 are tapered,
Top (i.e., the upper magnetic layer 4 side) the minimum width of the disposed conductor coil 5 2 lower (i.e., the lower magnetic layer 2 side) is set wider than the maximum width of the disposed conductor coil 5 1 .

なお、導体コイル51には信号電流が流れ、また、導体
コイル52にはバイアス電流が流れる。この導体コイル52
は基板1上に形成された各薄膜磁気ヘッドに共通なもの
としている。各薄膜磁気ヘッド間でも、導体コイル51,5
2間を絶縁するための絶縁層が必要であるが、図面を簡
潔にするために、この絶縁層は図示していない。
The signal current flows through the conductor coil 5 1, The bias current flows through the conductor coil 5 2. This conductor coil 5 2
Are common to the thin film magnetic heads formed on the substrate 1. The conductor coils 5 1 , 5
An insulating layer is required to insulate between the two , but for simplicity of the drawing, this insulating layer is not shown.

次に、この実施例の製造工程を示す第2図を用いて、
本発明の構成および効果をさらに詳しく説明する。な
お、第2図において、61,62,63は絶縁膜、10は接着層、
11は保護板であり、第1図に示した部分に対応する部分
には同一符号をつけている。
Next, referring to FIG. 2 showing the manufacturing process of this embodiment,
The configuration and effect of the present invention will be described in more detail. Note that in FIG. 2, 6 1, 6 2, 6 3 insulating film, 10 an adhesive layer,
Reference numeral 11 denotes a protection plate, and portions corresponding to the portions shown in FIG.

第2図において、非磁性の基板1上に、パーマロイを
スパッタリングして厚さ10μm程度の下部磁性層2を形
成した後、層間絶縁材としてSiO2をスパッタリングして
厚さ2μm以上の絶縁膜61を形成し、さらにその上に、
Al(アルミニウムを蒸着し、3μm程度の厚さの導体コ
イル51となるAl層を形成する(第2図(A))。
In FIG. 2, a lower magnetic layer 2 having a thickness of about 10 μm is formed by sputtering permalloy on a non-magnetic substrate 1 and then an insulating film 6 having a thickness of 2 μm or more is formed by sputtering SiO 2 as an interlayer insulating material. 1 is formed, further thereon,
Al (aluminum is deposited to form an Al layer serving as the conductor coil 5 1 of about 3μm thick (FIG. 2 (A)).

次に、このAl層を紙面に垂直な方向に長い所望パター
ンにエッチングし、導体コイル51を形成する。この場
合、導体コイル51の長手方向に沿う両縁部が夫々テーパ
角α′,β′を有するテーパ状となるように、テーパエ
ッチングが行なわれる。導体コイル51を形成した後、こ
の導体コイル51も含めて絶縁膜61の全面に、層間絶縁機
としてSiO2をスパッタリングして厚さ2μm以上の絶縁
膜62を形成し、その上にAlを蒸着し、3μm程度の厚さ
の導体コイル52となるAl層を形成する(第2図
(B))。
Next, by etching the long desired pattern the Al layer in the direction perpendicular to the sheet to form a conductor coil 5 1. In this case, as both edges along the longitudinal direction of the conductor coil 5 1 is tapered with a respective taper angle alpha ', beta', taper etching is performed. After forming the conductor coil 5 1, the conductor coil 5 1 to the entire surface of the insulating film 61 including the SiO 2 to form a thickness of 2μm or more insulating films 6 2 sputtering as an interlayer insulating machine, on which the deposited Al, an Al layer is formed to be the conductor coil 5 2 of about 3μm thick (FIG. 2 (B)).

ここで、導体コイル51の両縁部のテーパ部分における
絶縁膜62の膜密度の低下による膜質の劣化を防止し、か
つ、膜厚を充分厚くするために、導体コイル51の両縁部
のテーパ角α′,β′を45゜以下にする。
Here, to prevent the deterioration of film quality due to a decrease in the insulating film 6 and second film density at the tapered portion of the edges of the conductor coil 5 1, and, in order to sufficiently increase the film thickness, both edges of the conductive coil 5 1 The taper angles α ′ and β ′ of the portion are set to 45 ° or less.

次に、絶縁膜62上に形成されたAl層を紙面に垂直な方
向に長い所望のパターンにエッチングし、導体コイル52
を形成する。この場合、導体コイル51と同様に、テーパ
エッチングにより、導体コイル52の長手方向に沿う両縁
部はテーパ状に形成される。この際、導体コイル52の最
小幅(すなわち、上部磁性層4側の面の幅)は導体コイ
ル51の最大幅(すなわち、下部磁性層2側の幅)よりも
広くし、絶縁膜62の傾斜部を導体コイル52が完全に覆う
ように形成する。これは、先に説明したように、導体コ
イル51の両縁部のテーパ角α′,β′(第2図(B))
を45゜以下として、絶縁膜62の傾斜部での膜質を高め、
膜厚を厚くしているが、やはり、この傾斜部での絶縁膜
62の膜質や膜厚はその平坦な部分に比べて劣るものがあ
り、この傾斜部を導体コイル用エッチング液に浸すこと
により、導体コイル51の損傷する確率が高くなることに
よるものである。
Next, by etching the long desired pattern in a direction perpendicular an Al layer formed on the insulating film 6 2 to the sheet, the conductor coil 5 2
To form In this case, as with conductor coil 5 1, by taper etching, both edges along the longitudinal direction of the conductor coil 5 2 is formed in a tapered shape. In this case, the conductor coil 5 2 of minimum width (i.e., the width of the surface of the upper magnetic layer 4 side) is wider than the conductor coil 5 1 of the maximum width (i.e., the width of the lower magnetic layer 2 side), the insulating film 6 the second inclined portion conductive coil 5 2 is formed so as to completely cover. This is because, as described above, the taper angle of the edges of the conductor coil 5 1 α ', β' (FIG. 2 (B))
As 45 ° or less to enhance the film quality of the inclined portion of the insulating film 6 2,
Although the film thickness is large, the insulating film at this slope is still
6 2 of film quality and film thickness has inferior compared to its flat portion, by dipping the inclined portion to the etchant for the conductive coil, is due to the probability of damage of the conductor coil 5 1 is higher .

導体コイル52が形成されると、この導体コイル52を含
めて絶縁膜62の全面に、SiO2をスパッタリングして厚さ
2μm以上の絶縁膜63を形成する。以上のようにして、
導体コイル51,52と絶縁膜61,62,63による絶縁膜6とが
形成される。次に、絶縁膜61,62,63が直接積層されてい
る絶縁層6の平坦な部分B,B′でテーパエッチングし、
フロントギャップ7、バックギャップ8(第1図)のた
めの絶縁層6の膜厚が設定される(以上第2図
(C))。なお、フロントギャップ7の部分の絶縁層3
の層厚は、0.5μm程度に設定される。
When the conductor coil 5 2 is formed, the conductor coil 5 2 included in the entire surface of the insulating film 6 2, an insulating film 6 3 or more thickness 2μm of sputtered SiO 2. As described above,
Conductive coil 5 1, 5 2 and the insulating film 6 and 62, 6 3 by the insulating film 6 is formed. Next, taper etching is performed on flat portions B and B 'of the insulating layer 6 on which the insulating films 6 1 , 6 2 and 6 3 are directly laminated,
The thickness of the insulating layer 6 for the front gap 7 and the back gap 8 (FIG. 1) is set (FIG. 2 (C)). Note that the insulating layer 3 in the front gap 7 portion
Is set to about 0.5 μm.

次に第2図(D)に示すように、絶縁層6上にパーマ
ロイをスパッタリングし、10μm程度の厚さの上部磁性
層4を形成する。
Next, as shown in FIG. 2D, permalloy is sputtered on the insulating layer 6 to form the upper magnetic layer 4 having a thickness of about 10 μm.

ここで、磁性層6の表面には、導体コイル51,52によ
って傾斜部C.C′(第2図(C))が生ずる。かかる傾
斜部C,C′は上部磁性層4を形成すると、その膜質は一
般によくない。しかし、導体コイル51,52の両縁部のテ
ーパ角α′,β′を先のように45゜以下に設定すること
により、傾斜部C,C′における絶縁層6の傾斜角はそれ
程大きくなく、上部磁性層4の膜質は劣化しない。ま
た、これらテーパ角α′,β′をあまり小さくすると、
導体コイル51、52の幅関係を上記のように設定するもの
であるから、下部に配置される導体コイル51の断面積に
必要最小限度に設定したとしても、上部に配置される導
体コイル52の幅は非常に広くなり、このために、下部磁
性層2と上部磁性層4による磁気回路が非常に長くなっ
てヘッドの集積度が低下するとともに、記録、再生効率
も低下する。このために、導体コイル51、52の両縁部の
テーパ角α′,β′は、25゜以上45゜以下に設定する。
Here, the surface of the magnetic layer 6, the inclined portion CC by the conductor coil 5 1, 5 2 '(FIG. 2 (C)) is generated. When the upper magnetic layer 4 is formed in the inclined portions C and C ', the film quality is generally not good. However, the conductor coil 5 1, the taper angle of the edges of the 5 2 alpha ', beta' by setting below 45 ° as before, tilting station C, a tilt angle of the insulating layer 6 in C 'is so It is not large, and the film quality of the upper magnetic layer 4 does not deteriorate. If these taper angles α ′ and β ′ are too small,
Since the conductor coil 5 1, 5 2 of the width relationship is to set as described above, even when set to the minimum required cross-sectional area of the conductor coil 5 1 arranged in a lower portion, a conductor disposed above the width of the coil 5 2 becomes very large, since this, together with the degree of integration of the head is lowered magnetic circuit by the lower magnetic layer 2 and the upper magnetic layer 4 becomes very long, recording, reproducing efficiency decreases. Therefore, the conductor coil 5 1, 5 taper angle of the edges of the 2 alpha ', beta' is set below 45 ° or more 25 °.

一方、第2図(D)に示すフロントギャップ7、バッ
クギャップ8からの絶縁層6のテーパ角α,βは、この
傾斜部分に形成される絶縁層6の膜質の劣化を防止する
上から45゜以上に設定し、また、この傾斜部分での上部
磁性層4と下部磁性層2との間の漏洩磁束を低減するた
めに、25゜以上に設定する。
On the other hand, the taper angles α and β of the insulating layer 6 from the front gap 7 and the back gap 8 shown in FIG. 2 (D) are from the top to prevent the deterioration of the film quality of the insulating layer 6 formed in the inclined portion. The angle is set to 25 ° or more in order to reduce the leakage magnetic flux between the upper magnetic layer 4 and the lower magnetic layer 2 at this inclined portion.

さらに、第2図(D)に示すように、フロントギャッ
プ7,バックギャップ8における絶縁層の膜厚を設定する
ために、絶縁層6を第2図(C)で示す平坦部分B,B′
でテーパエッチングするのは、所望のエッチング精度を
得るためである。もちろん、第2図(C)に示す傾斜部
分C,C′で絶縁層6をテーパエッチングすることも考え
られ、この場合には、下部磁性層2と上部磁性層4とに
よる磁気回路はさらに短かくなるが、傾斜部C,C′にお
けるエッチング速度は極端に速く、フロントギャップ
7、バックギャップ8での絶縁層6の層厚を規定の厚さ
に設定しようとすると、これら傾斜部C,C′ではオーバ
エッチングなどが生じてしまう。また、絶縁層6を平坦
部B,B′でテーパエッチングしても、これら平坦部B,B′
での絶縁層6の厚さは6μm(2μm×3)以上と厚
く、これらの部分での下部磁性層2、上部磁性層4間の
漏洩磁束は充分制御できる。
Further, as shown in FIG. 2 (D), in order to set the thickness of the insulating layer in the front gap 7 and the back gap 8, the insulating layer 6 is formed by flat portions B and B 'shown in FIG. 2 (C).
The taper etching is performed to obtain a desired etching accuracy. Of course, it is conceivable to taper-etch the insulating layer 6 at the inclined portions C and C 'shown in FIG. 2 (C). However, the etching rate at the inclined portions C and C 'is extremely high, and when the thickness of the insulating layer 6 at the front gap 7 and the back gap 8 is set to a specified thickness, these inclined portions C and C' ′, Over-etching or the like occurs. Further, even if the insulating layer 6 is taper-etched at the flat portions B and B ', these flat portions B and B'
In this case, the thickness of the insulating layer 6 is as thick as 6 μm (2 μm × 3) or more, and the leakage magnetic flux between the lower magnetic layer 2 and the upper magnetic layer 4 in these portions can be sufficiently controlled.

以上のようにして、上部磁性層4を形成し、ヘッドウ
ェハーを完成すると、次に上部磁性層4上に低融点ガラ
ス層10を形成し、この低融点ガラス層10に加熱ボンディ
ングにより、保護板11を接着する(第2図(E))。低
融点ガラスとしては、作業温度が400℃程度のものは数
多く市販されており、特に限定しない。そして、所望の
ヘッド形状にテープ摺動面を加工し、薄膜磁気ヘッドが
完成する。
After the upper magnetic layer 4 is formed as described above and the head wafer is completed, a low-melting glass layer 10 is formed on the upper magnetic layer 4 and the protective plate is bonded to the low-melting glass layer 10 by heat bonding. 11 is bonded (FIG. 2 (E)). Many low-melting glass materials having a working temperature of about 400 ° C. are commercially available and are not particularly limited. Then, the tape sliding surface is processed into a desired head shape, and a thin-film magnetic head is completed.

このように、厚いSiO2の絶縁膜を導体コイルと交互に
積層して絶縁層を形成することにより、下部磁性層、上
部磁性層間の漏洩磁束を大幅に低減できるし、導体コイ
ル相互間や導体コイルと上部磁性層,下部磁性層間の絶
縁性が極めて良好となり、また、絶縁層の平坦部でのテ
ーパエッチングが可能となって、フロントギャップ部や
バックギャップ部を高精度にかつ容易に形成することが
できる。
In this way, by alternately laminating a thick SiO 2 insulating film with the conductor coil to form the insulating layer, the leakage magnetic flux between the lower magnetic layer and the upper magnetic layer can be significantly reduced, and the conductor coil and the conductor coil can be separated. The insulation between the coil and the upper and lower magnetic layers is extremely good, and the flat portion of the insulating layer can be tapered, so that the front gap portion and the back gap portion can be formed accurately and easily. be able to.

なお、下部磁性層2と上部磁性層4との間の磁束損失
をφR,有効磁束をφとすると、磁束効率ηはφ/φ
表わされるが、第3図に示すように、下部磁性層2と上
部磁性層4との各部分の寸法に対しては、下部磁性層2
と上部磁性層4との磁気抵抗の見積りにより、上記の磁
束効率ηは次式のように表わされる。
Assuming that the magnetic flux loss between the lower magnetic layer 2 and the upper magnetic layer 4 is φ R and the effective magnetic flux is φ, the magnetic flux efficiency η is expressed as φ / φ R. As shown in FIG. For the dimensions of each part of the magnetic layer 2 and the upper magnetic layer 4, the lower magnetic layer 2
Based on the estimation of the magnetic resistance between the magnetic layer and the upper magnetic layer 4, the above-mentioned magnetic flux efficiency η is expressed by the following equation.

本発明による薄膜磁気ヘッドの一例としては、b=6
μm,μ=1000,T=10μm,t=10μm,W=50μmであり、η
=0.9とすると、絶縁層のテーパエッチングされた平坦
部の長さaは10μmとなる。これに対して、従来の薄膜
磁気ヘッドにおいては、b=1μm,μ=1000,T=5μm,
t=10μm,W=50μm程度であり,η=0.9とする場合に
は、a=1μm以下となり、絶縁層のテーパエッチング
が非常に困難となる。また、上式から明らかなように、
平坦部の長さaが大きい程磁束効率ηは低下するから、
上記従来の薄膜磁気ヘッドの場合、絶縁層の平坦部でテ
ーパエッチングし、フロントギャップやバックギャップ
を形成しようとすると、磁束効率ηが大幅に低下するこ
とになるが、本発明の場合には、この平坦部で余裕をも
ってテーパエッチングすることができる。
As an example of the thin film magnetic head according to the present invention, b = 6
μm, μ = 1000, T = 10 μm, t = 10 μm, W = 50 μm, and η
Assuming that 0.9, the length a of the tapered etched flat portion of the insulating layer is 10 μm. On the other hand, in the conventional thin-film magnetic head, b = 1 μm, μ = 1000, T = 5 μm,
When t = 10 μm, W = about 50 μm, and when η = 0.9, a = 1 μm or less, and it becomes very difficult to perform taper etching of the insulating layer. Also, as is clear from the above equation,
Since the magnetic flux efficiency η decreases as the length a of the flat portion increases,
In the case of the above-mentioned conventional thin-film magnetic head, when taper etching is performed on a flat portion of the insulating layer to form a front gap or a back gap, the magnetic flux efficiency η is greatly reduced. Taper etching can be performed with a margin in this flat portion.

なお、上記実施例は、導体コイルを2層積層した場合
であるが、これを3層以上とした場合についても同様で
ある。すなわち、複数個の導体コイルは、下部磁性層と
上部磁性層との間に2μm以上の充分に厚い平坦な絶縁
膜を挟んで順次積層され、かつ、夫々の両縁部が25゜〜
45゜のテーパ角でもってテーパ状に形成され、任意の上
下に隣り合う2つの導体層をみたとき、上部側に位置す
る導体コイルの最小幅は、下部側に配置された導体コイ
ルの最大幅より大きくすることにより、下部側に位置す
る導体コイル上の絶縁膜の斜面部をも上部側に配置され
た導体コイルが覆うことになり、平坦部に比べ膜質の悪
い斜面部での導体用エッチング液の侵入を防ぐ効果が得
られる。
Although the above-described embodiment is a case where the conductor coils are laminated in two layers, the same applies to a case where three or more layers are formed. That is, the plurality of conductor coils are sequentially laminated with a sufficiently thick flat insulating film of 2 μm or more interposed between the lower magnetic layer and the upper magnetic layer, and both edges thereof are 25 ° to 25 °.
Formed in a taper shape with a taper angle of 45 °, when looking at any two vertically adjacent conductor layers, the minimum width of the conductor coil located on the upper side is the maximum width of the conductor coil arranged on the lower side By making it larger, the conductor coil arranged on the upper side also covers the slope of the insulating film on the conductor coil located on the lower side, and etching for conductors on the slope with poor film quality compared to the flat part The effect of preventing intrusion of liquid can be obtained.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように、本発明によれば、導体コイル間
および磁気回路を構成する磁性層、導体コイル間の絶縁
性を充分確保することができるとともに、下部磁性層と
上部磁性層との間の間隔を大きくすることができて、こ
れらの間の漏洩磁束を充分低減でき、性能、信頼性が向
上すると共に、製造歩留りも高くなり、上記従来技術の
欠点を除いて優れた機能の薄膜磁気ヘッドを提供するこ
とができる。
As described above, according to the present invention, the insulation between the conductor coils and the magnetic layers constituting the magnetic circuit, the insulation between the conductor coils can be sufficiently ensured, and the gap between the lower magnetic layer and the upper magnetic layer can be secured. The gap can be increased, the leakage magnetic flux between them can be sufficiently reduced, the performance and reliability are improved, the manufacturing yield is increased, and the thin-film magnetic head has excellent functions except for the above-mentioned disadvantages of the prior art. Can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明による薄膜磁気ヘッドの一実施例を示す
斜視図、第2図は第1図に示した実施例の製造方法の一
具体例を示す工程図、第3図は第1図に示した実施例の
効果を説明するための模式図、第4図は従来の薄膜磁気
ヘッドの一例を示す断面図、第5図は従来の薄膜磁気ヘ
ッドの問題点を説明するための第4図の要部断面図であ
る。 1……基板、2……下部磁性層、 3,6……絶縁層、4……上部磁性層、 51,52……導体コイル、61,62,63……絶縁膜、 7……フロントギャップ、8……バックギャップ、 9……テープ摺動面、10……低融点ガラス層、 11……保護板。
FIG. 1 is a perspective view showing one embodiment of a thin film magnetic head according to the present invention, FIG. 2 is a process chart showing a specific example of a manufacturing method of the embodiment shown in FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of a conventional thin-film magnetic head, and FIG. 5 is a fourth view for explaining problems of the conventional thin-film magnetic head. It is principal part sectional drawing of a figure. 1 ... substrate, 2 ... lower magnetic layer, 3,6 ... insulating layer, 4 ... upper magnetic layer, 5 1 , 5 2 ... conductor coil, 6 1 , 6 2 , 6 3 ... insulating film, 7: Front gap, 8: Back gap, 9: Tape sliding surface, 10: Low melting glass layer, 11: Protective plate.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】基板上に形成された下部磁性層と該下部磁
性層と共に磁気回路を形成する上部磁性層との間に複数
個の導体コイルが積層され、かつ導体コイル相互間およ
び最上部の導体コイルと前記上部磁性層との間ならびに
最下部の導体コイルと前記下部磁性層との間に夫々絶縁
膜が設けられた薄膜磁気ヘッドにおいて、 前記絶縁膜の膜厚を充分厚くし、 前記各導体コイルの両縁部をテーパエッチングし、 上下して隣り合って積層される前記導体コイル間で、前
記上部磁性層側の導体コイルの最小幅を前記下部磁性層
側の導体コイルの最大幅よりも広くして、前記下部磁性
層側の導体コイル上の絶縁層の傾斜部を前記上部磁性層
側の導体コイルが完全に被うように形成することを特徴
とする薄膜磁気ヘッド。
A plurality of conductive coils are laminated between a lower magnetic layer formed on a substrate and an upper magnetic layer forming a magnetic circuit together with the lower magnetic layer, and a plurality of conductive coils are stacked between the conductive coils and at an uppermost position. In a thin-film magnetic head in which an insulating film is provided between a conductor coil and the upper magnetic layer and between a lowermost conductor coil and the lower magnetic layer, the thickness of the insulating film is made sufficiently thick; Both edges of the conductor coil are taper-etched, and the minimum width of the conductor coil on the upper magnetic layer side is set to be smaller than the maximum width of the conductor coil on the lower magnetic layer side between the conductor coils stacked vertically adjacently. A thin-film magnetic head, wherein the inclined portion of the insulating layer on the conductor coil on the lower magnetic layer side is formed so as to be completely covered by the conductor coil on the upper magnetic layer side.
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